他前世那些看似普通的芯片,其制造工艺,也同样是需要最顶级的“光刻机”,在纳米的尺度上,进行精细的“雕花”。
要知道,原子的大小也才不过是纳米级别而已。
只是这些代表了人类文明最高智慧结晶的东西,其存在总是会被那些充满了生活气息的日常表象给掩盖住。
人们只看到了用个手机扫码便能买菜的便利,却很少会意识到,这小小的便利背后,其实是站在全人类成百上千年积累下来的庞大科研成果之上。
所幸的是,前世大学教育带来的那点底子,还是让林天鱼勉强啃完了这段充满了晦涩术语的介绍。
他终于明白了“熵变核心”的运作原理。
经典的处理器,无论是cpU还是GpU中的张量核心,其本质,都是在由无数逻辑门电路构成的沙盘上,严谨地进行着加减运算。无论其上层架构多么复杂,其最底层的基石,都可以被还原为“与非门”(NANd)或者“或非门”(NoR)这种逻辑完备集。它们通过亿万次高速的、遵循预设逻辑的运算,一步步地逼近问题的答案。这是一种“寻找”答案的过程。
而“熵变核心”,则完全跳出了这个框架。它甚至不再拘泥于“逻辑计算”这个行为本身。
如果说传统的计算架构是在一张巨大的地图上,用各种聪明的算法去寻找海拔最低的那个点。
那么“熵变核心”就是直接将一颗水珠滴在这张地图上,然后静静地看着它,遵循着最基本的物理法则,重力,自然地流向那个最低点。
它更像是在一个由问题本身构筑的,充满了无数山峰与山谷的复杂能量地貌中,直接“释放”出一个物理系统。这个物理系统会自发地,遵循着热力学与量子力学的最基本法则,向着能量最低的状态“坠落”,这个过程被称为“退火”。
当这个系统最终稳定下来,它所在的位置,其状态本身便是那个复杂问题的最优解。
更专业点来说,首先,它会将一个待解决的复杂问题,如一个庞大的方程组或旅行商问题,通过特定的算法,映射成一个高维的“能量泛函”。
在这个能量景观之中,问题的每一个可能解,都对应着一个特定的能量值。而问题的“最优解”,则对应着这个能量景观中能量最低的那个点,即“全局最优解”或“基态”。
这个“能量泛函”自然也可以通过经典计算架构求解,那便是经典的数值模拟,其算法有很多,例如梯度下降法或是蒙特卡洛模拟等等。
熵变核心不求解,它在现实中直接构造出这个函数。
它将整个系统置于一个高能量,不稳定的量子叠加态,之后,它会通过精确的外部控制,缓慢地降低整个系统的“温度”,即降低系统的总能量,引导整个系统进行“量子退火”。
在经典的数值模拟中,一直有一个很难被解决的难点——局部最优陷阱。
一个算法在寻找全局最优解的过程中,很容易就会陷入一个局部的,并非全局最低的“能量陷阱”之中,然后就再也无法逃逸出去。
但在量子隧穿效应的作用下,这个问题便被自然而然地解决了。
即便一个系统已经陷入了一个局部的“能量陷阱”之中,它依旧有一定概率,可以像“穿墙”一样,直接“隧穿”过那些挡在它面前的、高耸的能量壁垒,然后,继续向着那个能量更低的、真正的“全局最优解”前进。
当然这种协处理器能处理的问题类型也非常有限,例如,让它去计算一个简单的四则运算,它甚至可能还不如一个普通的计算器来得快。